Gravimetrische Verfahren |
Gravimetrische Verfahren beruhen auf einer Gewichtsbestimmung. Voraussetzung für eine
gravimetrische Bestimmung ist demzufolge, dass im Verlauf der Umsetzung ein quantitativ
abtrennbares Produkt entsteht, welches anschließend gewogen werden kann.
Einzig bedeutungsvolle gravimetrische Bestimmungsmethode in der Drogenanalytik ist die Bestimmung des Gerbstoffgehalts einzelner Gerbstoffdrogen (bei den
meisten Gerbstoffdrogen erfolgt eine photometrische Bestimmung!). Das Prinzip der
gravimetrischen Bestimmung beruht darauf, dass zu einem wäßrigen Extrakt der Droge
Hautpulver gegeben wird. Nach Reaktion werden das Hautpulver und ein Teil des Filtrats
(der verbliebenen Lösung) getrocknet und beide Produkte gewogen (s.
Tormentillwurzelstock). |
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Volumetrische Verfahren |
Bei volumetrischen Verfahren erfolgt eine Bestimmung des Volumens. Somit muss ein
flüssiges Produkt vorliegen, welches bestimmt werden kann.
Um ein volumetrisches Verfahren handelt es sich bei der Gehaltsbestimmung
des ätherischen Öls in Drogen. Hierbei erfolgt eine Wasserdampfdestillation der
Droge. Diese wird in einer geschlossenen Apparatur durchgeführt. Wasser zirkuliert in der
Apparatur. Wasserdampf und ätherisches Öl kondensieren im Kühler. Das ätherische Öl
scheidet sich oben ab, wogegen das Wasser unten wieder in den Destillationskolben
befördert wird. Nach Abschluss der Destillation wird das Volumen des destillierten Öls
in der Apparatur abgelesen. |
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Chromatografische
Verfahren |
Chromatografische Verfahren zur quantitativen Bestimmung beruhen auf einer Kombination der chromatografischen Trennung von Substanzen mit einem Verfahren zur quantitativen Bestimmung. Die eigentliche
Chromatografie liefert als Trennverfahren keine quantitativen Ergebnisse. Zur
Quantifizierung wird also ein anderes, häufig photometrisches
Verfahren genutzt, welches mit der Chromatografie gekoppelt wird.
Die zur Gehaltsbestimmung von Drogen genutzten chromatografischen Verfahren sind sowohl
die Dünnschichtchromatografie (DC) als auch säulenchromatografische Methoden
(Hochleistungsflüssigkeitschromatografie, Gaschromatografie). Gemeinsames Merkmal aller
dieser Verfahren ist ein erheblicher apparativer Aufwand. |
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Dünnschichtchromatografie
(DC) |
Die Quantifizierung bei der DC erfolgt durch photometrische Verfahren. Die einfachste Variante und
zugleich einzige Methode, die ohne kostenintensive Geräte auskommt, besteht darin, von
der DC-Platte die Zonen mit den zu bestimmenden Substanzen abzukratzen. Anschließend
werden die Substanzen eluiert und photometrisch bestimmt. Das DAB nutzte
(in der aktuell gültigen Fassung aus dem Jahr 1999 wurde die DC-Methode
durch eine HPLC-Methode ersetzt) diese Methode zur Capsaicinbestimmung in Cayennepfeffer. Gleichfalls kann auf diesem Weg Coffein aus
Kaffeesamen, Teeblättern oder Matéblättern bestimmt werden. Präzisere Ergebnisse
liefert die DC, wenn sie mit einer densitometrischen Bestimmung
gekoppelt wird. Diese erfolgt meist als Remissionsmessung im UV oder als
Fluoreszenzmessung. Allerdings ist auch eine Bestimmung im sichtbaren Bereich nach
Umsetzung mit einem Sprühreagenz möglich. Um eine gleichmäßige Anfärbung zu
gewährleisten, wird in diesem Fall die Platte nicht besprüht sondern in eine Tauchkammer
gegeben.
Ferner besteht auch die Möglichkeit, Eichsubstanzen einer bestimmten Konzentration auf
die DC-Platte aufzutragen. Hierbei genügt das bloße Auge zur Auswertung: Sind die
Substanzbanden größer, ist die Mindestgehaltsforderung erfüllt. |
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Gaschromatografie (GC) |
Voraussetzung für die Nutzung der
Gaschromatografie ist, dass die zu bestimmenden Substanzen unzersetzt
in den gasförmigen Zustand überführt werden können. Ideales Einsatzgebiet sind
somit Stoffgruppen, deren Vertreter von Natur aus leicht flüchtig sind. Darüber hinaus
kann die Methode zur quantitativen Bestimmung von Stoffgruppen
genutzt werden, die durch eine einfache, quantitativ
ablaufende Reaktion in ein leicht verdampfbares Produkt überführt
werden können. In der Regel erfolgt eine Trimethylsilylierung
oder Acetylierung.
Haupteinsatzgebiet der GC ist demzufolge die Bestimmung des Gehalts
von Komponenten ätherischer Öle, da hier keine Umsetzung erforderlich ist.
Stoffgruppen, die sich nach Trimethylsilylierung mittels GC bestimmen lassen, sind
beispielsweise Ginkgolide und Monosaccharide.
Die Detektion und damit eigentliche quantitative Bestimmung der mittels GC getrennten
Komponenten erfolgt in der Regel mit Hilfe eines Flammenionisationsdetektors.
Gemessen wird dabei die Stromstärke, die von den bei der Verbrennung in einer
Wasserstofflampe entstehenden Radikalen verursacht wird.
Großer Vorteil der GC sind die hohe Empfindlichkeit und Präzision der erzielten
Ergebnisse. |
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Hochleistungsflüssigkeitschromatografie
(HPLC) |
Die HPLC ist die am universellsten einsetzbare Methode, da sie sich für
die quantitative Bestimmung nahezu sämtlicher Stoffgruppen eignet und sich zudem die mit
ihr erzielten Ergebnisse durch hohe Präzision und Reproduzierbarkeit auszeichnen.
Weiterhin ist es möglich, die Probenaufgabe zu automatisieren. Dies ermöglicht einen
hohen Analysendurchsatz, wodurch sich das Verfahren insbesondere auch für Routineanalysen
in der Industrie eignet und heute das am häufigsten genutzte chromatografische Verfahren
zur quantitativen Bestimmung darstellt. Als stationäre Phase
für die chromatografische Trennung diesen vor allem mit Octan- und
Octadecansäure veresterte Kieselgele. Diese werden als RP-Materialien bezeichnet (RP-8 bzw. RP-18, RP = reversed phase,
8 bzw. 18 für Octan- und Octadecansäure). Für spezielle Anwendungen können diese noch
modifiziert sein. Zur Detektion können verschiedene Verfahren herangezogen werden. Am
gebräuchlichsten ist die UV-Detektion. Diese ist allerdings
an UV-aktive Strukturelemente gebunden, so dass sie nicht universell einsetzbar ist.
Gleiches gilt für die Vis-Detektion. Da es sich in beiden Fällen um ein identisches
Verfahren handelt, welches lediglich unterschiedliche Wellenlängenbereiche des Lichts
nutzt, werden in der Regel Detektoren verwendet, die eine Bestimmung sowohl im UV- als
auch im sichtbaren Bereich ermöglichen. Liegen in einem Molekül keine chromophoren
Gruppen vor, die eine UV-Vis-Detektion ermöglichen, wird relativ häufig die Detektion
mittels Bestimmung des Brechungsindex herangezogen (sog. RI-Detektoren,
RI für refractive index, eingesetzt z. B. für die HPLC-Bestimmung von Zuckern). Weitere,
z. T. sehr empfindliche Detektionsmöglichkeiten sind die Massenspektrometrie oder
elektrochemische Analysenmethoden (Konduktometrie, Amperometrie). |
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Photometrische Methoden |
Photometrische Methoden sind die in den Gehaltsbestimmungen der Arzneibücher am
häufigsten angewandten. Hierbei erfolgt eine photometrische
Bestimmung im UV- oder Vis-Bereich. In der Regel ist nach der Extraktion der
Substanzen eine mehr oder weniger aufwendige Aufarbeitung, in deren Verlauf übrige und
störende Drogeninhaltsstoffe abgetrennt oder Glykoside gespalten werden, der
abschließenden Umsetzung vorgeschaltet. Als Produkt der Umsetzung entsteht zumeist ein
farbiges Produkt, dessen Absorption bei einer bestimmten Wellenlänge im Vis-Bereich
gemessen wird. Bestimmungen, bei denen eine direkte Bestimmung der relevanten Verbindungen
ohne vorherige Derivatisierung erfolgt, werden bei Rimpler unter
der Bezeichnung "Spektroskopische Methoden" von den phothometrischen Methoden
abgegrenzt. |
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©Thomas Schöpke - thomas@schoepke.de |